Os dois principais tipos de moléculas que compõem as membranas celulares são:

1. fosfolipídios: Este é o componente mais abundante da membrana celular. Eles têm uma estrutura única com um hidrofílico (amante de água) cabeça e hidrofóbica (oduto de água) caudas. Essa estrutura lhes permite formar uma bicamada, com as cabeças hidrofílicas voltadas para os ambientes aquosos, dentro e fora da célula, e as caudas hidrofóbicas imprensadas no meio.

2. proteínas: Estes estão incorporados na bicamada fosfolipídica e cumprem uma variedade de funções cruciais, incluindo:
* Transporte: Moléculas em movimento pela membrana
* receptores: Recebendo sinais do meio ambiente
* enzimas: Catalisando reações bioquímicas
* âncoras: Conectando a membrana ao citoesqueleto e outras estruturas

Além desses dois componentes principais, as membranas celulares também contêm pequenas quantidades de colesterol , o que ajuda a regular a fluidez e a estabilidade.